如何使用Rust在Internet Computer上开发一个Hello World项目

在IC链上开发虽然Motoko可能是最拥有优势的编程语言之一，但是在开发者层面来说Motoko作为新兴编程语言对他们来说是陌生的，这时候大部分的开发者在IC链上开发时都会选择自己熟悉的编程语言进行构建Dapp，而不管是Motoko、Rust、C、JavaScript等编写的Dapps，最后都会被编译为WebAssembly部署在Internet Computer运行。最重要的是即使Dapp的组件是由不同语言编写的，也可以通过Candid无缝集成，这也是IC链上开发的魅力所在。本期文章带各位小伙伴探讨如何使用不同的语言编写Dapp以及如何在Internet Computer上部署Dapp。

使用Rust在Internet Computer上开发

开发人员可以通过使用Cargo并编译Dapp以使用WebAssembly作为目标输出来创建Rust项目在Internet Computer上运行。

本字节概述将Rust程序部署为Internet Computer上的Canister所涉及的关键步骤，需要注意的是此处描述的步骤只是一种实现方法，也可通过其他方法实现。以下操作流程的示例项目是以下存储库中示例项目的其中之一。

注意：Rust CDK可以提供了一些快捷方式实现更轻松的编写查询和更新调用的函数（也可通过其他方法实现）。

最低到最高级别的Rust CDK程序库

• Rust CDK程序库：
  https://github.com/dfinity/cdk-rs
• 使用Rust CDK快捷方式编写查询更新调用示例项目：
  https://github.com/dfinity/cdk-rs/tree/main/examples

01

创建项目

由于大多数开发者都是使用Cargo来处理build和packagse management task：下载和编译Dapp所依赖的程序库，以下是使用Cargo命令行界面创建的一个新的Rust项目示例。（或者可以通过DFINITY Canister SDK创建一个新项目）但使用Cargo创建一个项目代表创建Rust项目的典型工作流程如下：

1、在本地打开一个终端窗口。

2、运行以下命令验证是否安装Cargo：

cargo --version

3、更改为用于Internet Computer或Rust示例项目的文件夹名。

4、运行以下命令来创建一个新项目：

cargo new my_rust_dapp

此命令创建一个my_rust_dapp带有默认Crago.toml文件的新目录和一个带有 src 目录的main.rs 的默认文件。

5、运行以下命令切换到项目目录：

cd my_rust_dapp

如果你列出项目目录内容，将会看到它只包含 Crago.toml 文件和 src目录，要编译此项目在Internet Computer上运行需要一些附加文件。

02

修改Crago配置文件

该Crago.toml文件为每个Rust程序包提供一个清单，清单包含指定Rust程序包配置详细信息，为了准备Rust项目在Internet Computer上运行，我们需要复制默认Crago.toml文件，然后修改项目的一些配置细节。修改Grago.toml文件：

1、运行pwd命令检查是否位于项目的根目录文件。

2、运行以下命令将默认Crago.toml文件复制到src目录中：

cp Cargo.toml src/Cargo.toml

在Internet Computer上运行的项目通常使用一个项目级Crago.toml文件来为项目Canister成员设置工作区，并使用Crago.toml源代码目录中的第二个文件来配置每个Canister的设置。

3、在文本编辑器中打开Crago.toml作为项目根目录文件。默认情况下该文件包含[package]和[dependencies]分区。

4、将该[package]分区替换为[workspace]类似于以下内容的分区：

[workspace]
members = [
    "src/my_rust_dapp",
]

• 有关[workspace]分区和[workspace]键值的信息参考如下：
  https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/workspaces.html
• 有关于Crago.toml文件中配置的其它分区和键值的信息如下：
  https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html 

5、删除[dependencies]分区。

6、保存更改并关闭文件继续以下流程。

7、在文本编辑器中打开src/Cargo.toml文件。

8、添加一个包含主源代码路径的[lib]分区，类似于以下内容：

[lib]
path = "main.rs"

9、使用任何程序包依赖项更新 [dependencies] 分区。

10、保存更改文件继续以下操作。

03

添加Canister配置文件

当你使用DFINITY Canister SDK创建新项目时，dfx new 命令会自动将默认 dfx.json 配置文件添加到项目目录中，因为以上示例是使用Cargo创建的Rust项目，所以需要在项目目录中手动去创建这个文件。添加dfx.json配置文件流程如下：

1、运行 pwd 命令检查是否在项目目录中。

2、在项目根目录中创建一个新的 dfx.json 配置文件。

3、在文本编辑器中打开 dfx.json 文件。

4、将具有类似以下设置的 version 和 canisters 键值添加到 dfx.json 文件中：

{
  "version": 1,
  "canisters": {
    "my_rust_dapp": {
      "type": "custom",
      "candid": "src/my_rust_dapp.did",
      "wasm": "target/wasm32-unknown-unknown/debug/my_rust_dapp.wasm",
      "build": "cargo build --target wasm32-unknown-unknown --package my_rust_dapp"
    }
  }
}

以上设置解释：

• version 设置用于标识创建项目的软件版本；
• canisters 分区指定项目Canister的名称，在以上情况下只有一个Canister，名为 my_rust_dapp；
• type 键值设置为custom，因为该Canister不是当前识别的（一个Motoko或assets）Canister types之一；
• Candid 键值指定名称和Candid的接口描述文件的位置用于此项目；
• Wasm 键值指定由 crago build 命令生成WebAssembly文件路径；
• build 键值指定crago命令用于编译的输出；

这些是所需的最低设置，当需要构建更复杂的程序时，需要在Cargo.toml、dfx.json这两个文件中包含其它配置信息。

5、保存更改关闭文件继续以下操作。

04

创建Candid接口描述文件

除了 dfx.json 配置文件之外，还需要一个Candid接口描述文件— 例如：my_rust_dapp-did — 将Dapp的输入参数和返回值格式映射到它们在Candid中与语言无关的表示。创建Candid接口描述文件流程如下：

1、运行pwd检查是否仍在项目目录中。

2、在src项目目录中，创建一个新的Candid接口描述文件，例如 my_rust_dapp_did。

3、在文本编辑器中打开Candid文件，为Dapp定义每个功能添加描述，如果 my_rust_dapp 是一个简单的增量计数器Dapp使用 increment、read 和 write 功能，该 my_rust_dapp.did 文件是以下这样的：

service : {
  "increment": () -> ();
  "read": () -> (nat) query;
  "write": (nat) -> ();
}

4、保存更改并改变文件继续以下流程。

05

修改默认Dapp

创建新项目时，项目的 src 目录中会包含一个模版 main.re 文件，其中包含 “Hello World！”程序。修改模版源代码流程如下：

1、在文本编辑器中打开 src/main.rs 模版文件并删除现有内容。

2、编写要在Internet Computer上部署的程序，编写程序时，请注意有两种类型的调用—查询调用和更新调用—并且更新函数使用异步消息传递。

3、保存更改并关闭 src/main.rs 文件操作以下流程。

06

部署Dapp

在部署和测试Dapp之前，需要执行以下操作：

• 连接本地Canister执行环境或Internet Computer主网；
• 为Dapp注册特定于网络的标识符；
• 使用WebAssembly的目标输出编译Dapp；

由于以上示例使用可编译为WebAssembly的 Cargo build 命令配置了自定义 dfx.json 文件，因此可以使用dfx命令行界面和标准工作流程来完成所有剩余步骤。在本地构建和部署Dapp流程如下：

1、运行 pwd 检查是否在项目目录中。

2、在本地计算机打开新的终端窗口或Tab，然后导航到项目目录中。如果是在macOS上运行终端，可以执行以下任一操作：

• 单击shell，然后在New Tab在当前工作目录中打开一个新终端；
• 单击shell并选择New Window，然后在新终端中运行cd-ic-projects/location_hello （假设location_hello项目在ic-projects工作文件夹中）；

3、通过运行以下命令启动本地Canister执行环境：运行结束后会根据平台和本地安全设置提示警告，如果系统提示允许或拒绝传入网络连接（allow or deny incoming network connections）点击Allow。

4、让显示网络操作的终端保持打开状态，然后将焦点切换到创建项目的原始终端。

5、通过运行以下命令为Dapp注册唯一的Canister标识符：

dfx canister create --all

6、运行以下命令构建Dapp：

dfx build

7、运行以下命令在本地Canister执行环境上部署Dapp：

dfx canister install --all

8、从命令行或浏览器测试Dapp中的功能。

以上是使用Rust在Interputer Computer上开发一个Hello World项目的流程，如果你在其中遇到问题可以参考以上的Rust示例项目以及添加小助手微信为你答疑解惑。

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